- 2© 5 2S SE SE+EESE£EE£E£EE£EEEESEEEEEEEEEEEEEErErrrkrrerrered 32Biéu đồ 3.1 Đường cong sinh trưởng của nâm Trichoderma viride ...--- 49Biéu đồ 3.2 Anh hưởng thời gian lên kha năng sinh
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
G
NGUYEN ĐỨC HOANG
THU NGHIEM TAO CHE PHAM TRICHODERMA VIRIDE
BẰNG PHƯƠNG PHAP LÊN MEN BAN RAN BA KHOAI MI
TRONG HE THONG THUNG QUAY
Chuyên ngành: Công Nghệ Sinh Học
Mã số: 604280
LUẬN VĂN THẠC SĨ
TP HO CHÍ MINH, tháng 08 năm 2014
Trang 2Công trình được hoàn thành tại: Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp Miền Nam,121 Nguyễn Binh Khiêm, Quận 1, Tp Hồ Chí Minh
Cán bộ hướng dẫn khoa học : PGS.TS NGUYEN THUY HƯƠNG
Cán bộ cham nhận xét 1 : TS NGUYEN HỮU PHÚC
2 Phản biện 1: TS NGUYEN HỮU PHÚC
3 Phản biện 2: TS PHAN NGỌC HÒA
4 Uy viên: PGS.TS NGUYEN THUY HƯƠNG
5 Thư ký: TS HOÀNG ANH HOÀNG
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá luận văn và Trưởng Khoa quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nêu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐÒNG TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC
PGS.TS NGUYÊN TIỀN THẮNG
Trang 3ĐẠI HỌC QUOC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HOI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Nguyễn Đức Hoàng MSHV: 12310733
Ngày, tháng, năm sinh: 30/04/1975 Nơi sinh: Vĩnh Long.
Chuyên ngành: Công nghệ sinh học Mã số: 604280I TÊN DE TÀI:
“Thử nghiệm tạo chế phẩm Trichoderma viride bằng phương pháp lên men bán
ran bã khoai mi trong hệ thong thùng quay”
NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:+ Thiết kế thiết bị hệ thông lên men bán rắn dạng thùng quay
+ Khảo sát một sô điêu kiện ảnh hưởng dén kha năng sinh bào tử Trichoderma viridetrên nên bã khoai mì
+ Thực hiện quy hoạch thực nghiệm và kiểm chứng thực nghiệm bằng phương pháp
lên men ban ran ở quy mô phòng thí nghiệm và hệ thông thùng quay
+ Khảo sát ty lệ sống sót sau say và thời gian bảo quản của sản phẩmIl NGÀY GIAO NHIỆM VU: (Ghi theo trong QD giao dé tai): 20/01/2014HI NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: (Ghi theo trong QD giao dé tài):
20/06/2014
IV CAN BO HƯỚNG DAN (Ghi rõ hoc hàm, hoc vi, họ, tên):
PGS TS Nguyễn Thúy Hương
Tp.HCM, ngày thang năm 2014
CÁN BỘ HUONG DAN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO
TRƯỞNG KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC
Trang 4LỜI CẢM ƠN
Con xin trân trọng cảm ơn Ba Mẹ đã nuôi nâng, chăm sóc và dạy dỗ con nên
người Cảm ơn Ba Mẹ và những người thân yêu đã luôn động viên, tạo điều kiện chocon học tập và luôn bên cạnh con trong suôt thời gian vừa qua.
Đề hoàn thành luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS TS.Nguyễn Thúy Hương đã hết lòng hướng dẫn, tận tụy giúp đỡ tôi về chuyên môncũng như tinh than
Xin gửi lời cảm ơn chân thành và sự tri ân sâu sắc đến với quý Thầy Cô trong
Bộ môn Công nghệ sinh hoc, Khoa Kỹ thuật Hóa học, Truong Đại học Bách Khoa
Tp.H6 Chí Minh đã cùng với tri thức và tâm huyết của mình để truyền đạt vốn kiếnthức quý báu cho chúng tôi trong suốt thời gian học tập tại trường
Tiếp theo, tôi chân thành cảm ơn Ban Lãnh đạo Viện Khoa học Kỹ thuậtNông nghiệp Miền Nam, Phòng Khoa học Đất, anh chị Phòng Nghiên cứu Khoa HọcDat đã giúp đỡ, chia sẽ công việc Đặc biệt, tô Vi sinh đã tạo điều kiện cho tôi hoànthành tốt dé tài này
Cuối cùng, tôi chân thành cảm ơn bạn bè lớp CNSH khóa 2012, Đại học Bách
Khoa Tp Hồ Chí Minh đã động viên, khích lệ va giúp đỡ tôi trong suốt quá trình
thực hiện và hoàn thành luận văn này.
Trân trọng.
TP Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2014
Nguyễn Đức Hoàng
Trang 5TÓM TẮTBã khoai mì là một trong những phụ phế phẩm được thải ra được từ các nhàmáy sản xuất tinh bột khoai mì, chứa hàm lượng tinh bột va cellulose cao Ngoài racòn có các thành phan khác như protein, pectin, lignin, chất b 0, tro và các chấtkhoáng khác Do đó, bã khoai mì là một chất mang lý tưởng cho việc sản xuất chếphẩm vi sinh băng phương pháp lên men bán răn dạng thùng quay mà thiết bị dạngthùng quay này được nghiên cứu và thiết kế Thiết bị nảy giúp hướng tới một sảnxuất chế phẩm vi sinh có giá trị cao ở quy mô công nghiệp Đối tượng nắm được sửdụng là chủng giống Trichoderma viride VTCC-F-754, mà chủng này có nhiều ưuđiểm như phát triển nhanh trên môi trường thạch khoảng 9cm sau 3 ngày nuôi cấy,có khả năng phân giải cellulose và tinh bột cao với đường kính lần lượt là 2cm,1,07cm sau 5 ngày nuôi cây trên môi trường CMC và tinh bột Đường cong sinh
trưởng cua Trichoderma viride đã được khảo sat và thu nhận bào tử vào ngày thứ 3
đạt 1,18x10° bào tử ml Đặc biệt, các thông số tối ưu của từng yếu tố là nền tảngcho thí nghiệm quy hoạch thực nghiệm thông qua phần mềm Statgraphics CenturionXV ét quả cho thay chủng giống Trichoderma viride VTCC-F-754 có mật độ bàotử 2,69x10” bao tử g với các điều kiện tối ưu như độ âm 60,9, tỷ lệ giống 1,14(x10, vw, tỷ lệ bố sung NH,)SO, 0,57 và tỷ lệ bổ sung H;PO¿ 0,15 Tỷ lệsống sót sau sấy và bảo quản theo thời gian cũng là một yếu tô quan trọng dé đánhgiá chất lượng và giá thành của sản phẩm
Từ khóa: Trichoderma viride, bã khoai mì, hệ thống thùng quay và chế phâm
vị sinh.
Trang 6Cassava bagasse is a fibrous residue obtained from the tapioca starch
factories, which contains high starch and cellulose In addition, it comprises some
valuable components like proteins, pectin, lignin, fat, ash, and minerals Therefore,
cassava bagasse is considered as a rich substance to produce microbial products by
semi-solid fermentation using rotating-drum bioreactor system Such technique was
designed and made in our study in the laboratory conditions This equipment helps
towards to have a microbial products of high value in industrial scale Trichoderma
viride VTCC-F-754, having many advantages to fermentation procedure [e.g.,rapidly develop (approximately 9 cm agar after 3 days of culture), highly degrade
cellulose and starch under starch and CMC culture (2 cm and 1.07 cm diameter after
5 days, respectively)| were used in this work The growth curves of T viride were
measured and the spores were admitted on day 3 at 1.18 x 10° (spore/ml) The
laboratory experimental planning was conducted according to the optimal parameters
obtained in each element through software Statgraphics Centurion XV The results
showed that the spore density of T viride VTCC-F-754 strains obtained 2.69 x 107
(spore/g) under optimal culture conditions [i.e., 60.9% moisture, 5.34 pH, rate
strains: 1 14% (x10, v/w), (NH,)SO,: 0.57%, and KH;PO¿: 0.15%] Survival rates
of microbes after drying and time maintenance are important factors to evaluate the
quality and cost of products.
Key word: Trichoderma viride, cassava bagasse, rotating-drum bioreactor andmicrobial products.
Trang 7LỜI CAM ĐOAN
Tôi tên Nguyễn Đức Hoàng, học viên cao học chuyên ngành Công Nghệ SinhHọc, khóa 2012, Khoa Kỹ Thuật Hóa Học, Truong Dai học Bách Khoa Tp H6 Chí
Minh Tôi xin cam đoan:
Công trình nghiên cứu này do chính tôi thực hiện, dưới sự hướng dẫn khoahọc của PGS TS Nguyễn Thúy Hương
Các sô liệu trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chưa được công bô ở
các nghiên cứu khác hay trên bất kỳ phương tiện truyền thông nào
Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm vê két quả nghiên cứu trong luận văn totnghiệp của mình.
Học viên
Nguyễn Đức Hoàng
Trang 8MỤC LỤC
MỤC LLỤC - 5G 56221 21 E1 15 3 31152151111011 211111011511 11 1111111111511 011 T11 011 11 ch i
DANH MỤC BANG wiceeecsscscsscsssssssesscsesscscsesecsesscsesscsessesecsessesssscsssesecsessssssscsesssseseeeesees viDANH MỤC HINH - ©5212 1921215 1215210112111 1151111111110 11111111 viiiDANH MỤC SƠ ĐỎ VÀ BIEU ĐÔ - 5 2222222 SH E121 1221011211111 1tr ixMO ĐẦU 2c CS S1 2223 121111 1511115110111 11 1111111111 11 0111 1111 T11 11g00 111gr |CHƯƠNG 1 TONG QUAN TAI LIEU 5-5-5669 ‡E#EEEEE‡ESEEEvzkeesesrees 41.1 TONG QUAN VE NAM TRICHODEMA VIRIDE - 5s se se e+tzezeexd 4
1.1.1 Phân lOại 2-2-2 5 SE9ESE9EE9EEEEE SE 3 1112152121211 7111111515111 1 11.6 4
1.1.2 Đặc điểm hình thái của Trichoderma viride -. -scc+e+e+exexsesesesesesez 51.1.3 Đặc điểm sinh lý, sinh hóa của Trichoderma VITId€ «<< <<<2 61.1.4 Các cơ chế phòng trừ sinh học của nam Trichoderma đôi kháng với nam
0 7
1.1.5 Ứng dụng của Trichoderma VỈFÌdê + 5+ 25s Se+e+E+tsEkStErkerrrerere 101.1.5.1 Ứng dụng trong lĩnh vực bảo vệ thực vật -cs-5- 101.1.5.2 Ứng dung trong lĩnh vực bảo vệ môi trường -. - 111.2 BA KHOAI MI weeececccesesccscescsscsesseseesesscscsscssssssessessesssscsesssssssssesssssscsesssseeseesesesen 131.2.1 Thanh phan hóa học bã khoai mì 25 2s 2+++£++z££+sz+szzzxe 131.2.2 Van dé ô nhiễm của bã khoai mì + - 2 5+ 2 s+£2+E+EE+Ez£x+Eecsrrsrerr 131.2.3 Một số ứng dụng của bã khoai mì 2-5 2s 2+E+E£+Ez£e+Eezsersrrrr 151.2.3.1 Sản xuất thức ăn 81a SUC cee csecesessessesessesessesessessesesseseseseeseeesen 151.2.3.2 Sản xuất Chat thơm ¿52252 SE 22E2EEESEEEEEEEEEEEErkrrrrrre 151.2.3.3 Sản xuất phân bón hữu cơ Vi sinh - 2 2 s52 s+szs+cscxe l6
Trang 91.3 CHE PHAM VI SINH 7 q 171.3.1 Khái niệm về chế phẩm Vi sinh ¿5+ 2 5+ 2+s+£2+E+EE+Ez£E+Eezsrrsrerr 171.3.2 Phân loại chế phẩm vi sinh + + + 2S 2+E+E£+E+EE+E££E+E+xeErsrrsrerr 171.3.2.1 Chế phẩm vi sinh cố định đạm 22 2552 552 se 171.3.2.2 Chế phẩm vi sinh hoà tan lân - ¿5-25 2++s++2£s+se£s+esrxe 181.3.2.3 Chế phẩm vi sinh phân giải kali -22- 2552 552 sex 191.3.2.4 Chế phẩm vi sinh phân giải cellulose - 25-2 5 s5 201.3.2.5 Chế phẩm vi sinh đối kháng và kích thích tăng trưởng cây trồng 211.3.3 Một số điểm cần chú ý khi sử dụng chế phẩm vi sinh vật 221.4 PHƯƠNG PHÁP LEN MEN BE MAT BAN RAN . -©c<-: 231.4.1 Khái niệm phương pháp lên men bể mặpt 222 5 2 s+c+x 231.4.2 Ưu và nhược điểm của phương pháp lên men bé mặt 241.4.3 Phân loại thiết bị nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường bán răn 241.4.3.1 Thiết bị nuôi cây vi sinh vật trên môi trường rắn dạng phòng có cáckhay đục lỗ nằm ngang ¿5-52 ©E+SE SE SE£EEEE 2121231171111 251.4.3.2 Thiết bị có khay phân bố đứng - - +2 252 s+sz + 251.4.3.3 Thiết bị nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường bán răn dạng rung 261.4.3.4 Thiết bị nuôi cấy vi sinh vật dạng tháp - s5 261.4.3.5 Thiết bị nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường răn dạng thùng quay.
¬ 27
CHƯƠNG 2 VAT LIEU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 292.1 NGUYEN VAT LIỆU + - 2552 SE 2 SE+EESE£EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEErErrkrrrrree 29
2.[.I1 Nguyên lIỆU - - SH HH gà 29
2.1.2 Đối tượng nghiên CỨU - 2 2 S552 +E9S2SESEESEEEEEEEEEEEEEEEEEEErrrkrrrrree 292.1.3 Hóa chất và môi trường nuôi cây -++ 22s 2+s+E+E+xs+xzxerxzrxee 29
Trang 102.1.4 Dụng cụ và thiẾt bị 5-56 222 E32 39 2192121511 11321 111111111111 rke 312.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU -¿- 2© 5E+EE+EE+EE£EEEEEeEErEErrkrrerrxee 322.2.1 Sơ đồ nghiên CUU - ¿©5252 SE S2 SE9EEESEE SE E131 1521111111 rkee 322.2.2 Phân tích thành phan hóa học -¿- +2 + 2+s+2+£+E££Ez££+xz£s+zzzxee 332.2.3 Thiết kế thiết bị lên men bán rắn dang thùng quay . -: 332.2.4 Kiểm tra đặc điểm sinh học của Trichoderma viride . -5-: 342.2.4.1 Kiếm tra đặc điểm đại thé và vi thé nam Trichoderma viride 342.2.4.2 Kiểm tra khả năng phân giải cellulose và tinh bột của nam
TTIiCNOAETING VILE N/NnNnỹnnốẦẦằ 34
2.2.4.3 Xây dựng đường cong sinh trưởng cua Trichoderma viride 35
2.2.5 Tối ưu hóa một số điều kiện ảnh hưởng đến khả năng sinh bảo tửTrichoderma viride trên môi trường bán rắn bã khoai mì . 362.2.5.1 Khảo sát ảnh hưởng của thời gian đến khả năng sinh bào tử
TTIiCNOAETING VILE N/NnNnỹnnốẦẦằ 37
2.2.5.2 Khảo sát anh hưởng của độ ấm lên khả nang sinh bảo tử nam
TTIiCNOAETING VILE N/NnNnỹnnốẦẦằ 37
2.2.5.3 Khao sát anh hưởng của pH lên khả năng sinh bao tử nam
TTIiCNOAETING VILE eeeesccceessnsccceessnseeceessnseecenssnaeecensseaeecessenseeeeesaneceeeesnneeeeess 37
2.2.5.4 Khảo sát anh hưởng của tỷ lệ giống lên khả năng sinh bao tử nam
TTIiCNOAETING VILE N/NnNnỹnnốẦẦằ 37
2.2.5.5 Khao sát ảnh hưởng của tỷ lệ bố sung NH,)2SO, lên khả năng sinhbào tử NAM Trichoderma Viride 5-5 5+ 2 Se‡E+E SE eEEESEEkrkererrer 372.2.5.6 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ b6 sung H;PO; lên khả năng sinhbào tử NAM Trichoderma ViFidê ceecececccsscssscesesescsesecsescscseseseeesescscsesereecscsesees 38
2.2.6 Quy hoạch thực nghiỆm - - Ă 1113119 ng ng re 38
2.2.6.1 Thực hiện quy hoạch thực nghiỆm - <5 55c sS< << +sss 38
Trang 112.2.6.2 Kiém chứng thực nghiệm bằng phương pháp lên men bán rắn ở quymô phòng thí nghiệm và hệ thống thùng quay -. 52 s52: 402.2.7 Sản phẩm -¿- + £ SE 2+E9EE2E9 1215 3152391111171 1151115111115 1.111.111 XL Al2.2.7.1 Kiém tra ty lệ sống sót của bào tử sau sấy . -: 4]2.2.7.2 Khảo sát thời gian bảo quan sản phẩm .- 222 5525: 4]CHUONG 3 ET QUÁ VÀ THẢO LUẬN -ccccccckcsrrieerriiierrieerre 423.1 Các khảo sát tiỀỂn để +2 kh tr HH re 423.1.1 Thành phan hóa học của bã khoai mì 2 - 2s 2+++zs+sz£s+szzxeẻ 423.1.2 Thiết bị lên men bán rắn dạng thùng quay - 55552 s+ssc<+: 433.1.3 Kiểm tra đặc điểm sinh học của nam Trichoderma viride - 443.1.3.1 Quan sát đại thé của nắm Trichoderma viride -scss-: 443.1.3.2 Quan sát vi thé của nâm Trichoderma virie -. c 463.1.3.3 Kiểm tra khả năng phân giải cellulase và tinh bột của Trichoderma
3.1.3.4 Xây dựng đường cong sinh trưởng cua Trichoderma viride 46
3.2 Tối ưu hóa một số điều kiện ảnh hưởng đến khả năng sinh bảo tử Trichoderma
viride trên môi trường bán ran bã khoal ImìÌ - «se x11 vs re 50
3.2.1 Ảnh hưởng của thời gian đến khả năng sinh bào tử nam Trichoderma
727/2A 50
3.2.2 Anh hưởng của độ 4m lên khả năng sinh bao tử nam Trichoderma viride
3.2.3 Ảnh hưởng của pH lên khả năng sinh bào tử nam Trichoderma viride 533.2.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ giống lên khả năng sinh bao tử nắm Trichoderma
777/2 ẼẼẺẼ 55
3.2.5 Ảnh hưởng của tỷ lệ bố sung NH4)SO, lên khả năng sinh bào tử nam
TriCNOC€ri VITIAE 2 56
Trang 123.2.6 Ảnh hưởng của tỷ lệ b6 sung H;PO¿ lên khả năng sinh bảo tử nam
TTiCNOACrING VITIAE 0n Aa£ÊOŨIdtdŸỶỎỒÕỐÕỔÕỐỔỐÕỐÕỐ 58
3.3 Quy hoạch thực nghi€M ecsscccccssssceeceessneeecessseeecessseceeceeeseeeceeseseeeceeeesaneees 60
3.3.1 Kết quả quy hoạch thực nghiệm 22 5+ 2+<+££E+zs+xzxerxerxee 603.3.2 Kiểm chứng thực nghiệm băng phương pháp lên men bán rắn ở quy môphòng thí nghiệm và hệ thống thùng quay -. 2 5 2s+cs+£+zs+xzxe+szcxee 653A Sam Pham 8 6 1-1 663.4.1 Kiểm tra tỷ lệ sống sót của bào tử sau sấy -. -cccccccccceceee 663.4.2 Ảnh hưởng thời gian bảo quan sản phẩm đến số lượng bào tử 67CHƯƠNG 4 ET LUẬN VA DE NGHỊ o eeccccssessessssssssseeseeseeseessessecsesseesscsneeseeseesees 69AL KET LUAN wiccccccsscssssssssssssessecsscsscssecsessscsscaucesscsscsuceuceseesecsssucaueasesseesssaneeseeseeseses 69400 cn 70IV 10009089:/ 9/89 .vn - 71
510806 9 a
LY LICH TRÍCH NGANG 52222222 2t 21211 21121121111212121111 111tr tre m
Trang 13DANH MỤC BANG
Bảng 1.1 Thanh phan hoá học của bã khoai mì .- 2-2 5 2s 2+++££++2£s+szzxeẻ 13Bang 2.1 Một số hóa chat được dùng trong thí nghiệm -. 2-+ 252 5525: 29Bảng 2.2a Một số loại môi trường nuôi cấy + - 225252 S2 +s+E£E+EEcxrerssrxee 30Bảng 2.2b Một số loại môi trường nuôi cấy . + 252 552 s22 ‡E+E*cx£szserxee 30Bảng 2.3 Một số dụng cụ và thiết bị được sử dụng trong nghiên cứu 3l
Bảng 3.3 Mật độ bào tử nắm T.viride theo thời gian trong môi trường bán rắn bã
Bảng 3.4 Mật độ bào tử nam T.viride trong môi trường bán răn bã khoai mì sau thínghiệm khảo sát ảnh hưởng của yếu tố độ AM - 2 2 5 2 s++£E+E£+x£ezxerxee 52Bảng 3.5 Mật độ bào tử nam T.viride trong môi trường bán răn bã khoai mì sau thínghiệm khảo sát ảnh hưởng của yếu tố PH - + +2 + 2+s+E+£E+Ex+x£erserxee 54Bảng 3.6 Mật độ bào tử nam T.viride trong môi trường bán răn bã khoai mì sau thínghiệm khảo sát ảnh hưởng của yếu tố tỷ lệ giống -. - +2 +2 s+sscsee 55Bang 3.7 Mat độ bào tử nam T.viride trong môi trường bán răn bã khoai mì sau thínghiệm khảo sát ảnh hưởng của ty lệ bỗ sung _ NH¿)zSO¿, -.- 5-52 55255: 57Bảng 3.8 Mật độ bào tử nam T.viride trong môi trường bán răn bã khoai mì sau thínghiệm khảo sát ảnh hưởng của ty lệ bỗ sung H;PO¿, . - 5525: 58Bảng 3.9 Kết quả tối ưu hóa giá tri các yếu tỐ +2 + 2 +2 +s+E£EvEEcxererrerxee 61
Trang 14Bang 3.10 Mức ảnh hưởng và độ tin cậy của các yếu tô tối ưu . -: 62Bảng 3.11 Tọa độ điểm tối ưu -¿- - 52 SE 2 +E9EESE+EEEEEEEEEEEEEEE2EEE1E121 1113 rxe 64Bảng 3.12 Điểm tối ưu của các yêu tỐ -¿- - 22 5 2< ESEEEEEEEEEEEErkrrrrrr 65Bảng 3.13 ết quả kiểm chứng thực nghiệm lên men băng phương pháp lên men bánrắn ở quy mô phòng thí nghiệm và hệ thống thùng quay -. 22s 2<: 65Bảng 3.14 Tỷ lệ sống sót bào tử Trichoderma viride theo thời gian bảo quản 68
Trang 15DANH MỤC HÌNHHình 1.1 Khuan ty va cơ quan sinh bảo tử của Trichoderma viride - 4
Hình 1.2 Trichoderma viride trên môi trường M2Y AÁ Ăn eee 6
Hình 1.3 Nam Trichoderma spp tan công và tiêu diệt nắm bệnh Py/hium 8Hình 1.4 Ba khoai mì phơi va chat thành đồng quanh khu dân cư tại xã Sa Nhơn,huyện Sa Thay, Tinh Kon Tum -¿- - + 2 5£ 2 S+S£SE+EE£E£EE£E££E£EEEESEEESEErkerkrrerree 14
Hình 1.5 Sự sắp xêp của các hạt ran với độ âm môi trường trong quá trình lên menbán FAN CUA NAM - - - c Ccc CS 2 5090809096009 0690906009809 0095 06 85030809 80998055059 6055655155515 8555552 23
Hình 1.6 Thiết bị để nuôi cây chủng nắm mốc dạng thùng quay của hãng Valerschein
¬ 28
Hình 2.1 Mô hình hệ thống lên men bán rắn dang thùng quay - 33Hình 3.1 Hệ thông lên men bán ran dạng thùng quay được thiết ké 43Hình 3.2 Trichoderma viride sau 2 ngầy nuôi cấy c-cscccccscecesrrereee 44Hình 3.3 Trichoderma viride sau 3 ngay nuôi cấy cceccececcecssssessesesssssssesesseseeseseeseeees 45Hình 3.4 Trichoderma viride sau 4 ngay nuôi cấy c- 55c ccceceerreereee 45Hình 3.5 Trichoderma viride sau 2 ngầy nuôi cấy c-cscccccccecesrreereee 46Hình 3.6 Trichoderma viride sau 3 ngầy nuôi cấy -ccccccceceerrereee 47
Hình 3.7 Kha nang phan giải cellulose va tinh bột cua Trichoderma viride 48
Hình 3.8 Mặt đáp ứng mật độ bào tử (log bào tử g theo độ âm và pH; độ 4m và nitơ
Trang 16DANH MỤC SƠ ĐỎ VÀ BIÊU ĐỎ
Sơ đô 2.1 Sơ đồ nghiên €ỨU - 2© 5 2S SE SE+EESE£EE£E£EE£EEEESEEEEEEEEEEEEEErErrrkrrerrered 32Biéu đồ 3.1 Đường cong sinh trưởng của nâm Trichoderma viride - 49Biéu đồ 3.2 Anh hưởng thời gian lên kha năng sinh bào tử T.viride trong môi trườngbán ran bã khoai Mi ccccccccccccescccecceccessscescsscscesesscssesesscscsessesscsecsessessesecseescsacsessesacsecseesens 51Biéu đồ 3.3 Ảnh hưởng của 4m độ lên khả năng sinh bao tử T.viride trong môitrường bán ran bã khoai mmÌ -¿- + 2£ 2k EE+E+EE£E£EE£EEEEEEE2EEE121521 2121112212 xe 52Biéu đồ 3.4 Ảnh hưởng của pH lên kha năng sinh bào tử T.viride trong môi trườngbán ran bã khoai Mi ccccccccccccescccecceccessscescsscscesesscssesesscscsessesscsecsessessesecseescsacsessesacsecseesens 54Biéu dé 3.5 Ảnh hưởng của tỉ lệ giống lên khả năng sinh bảo tử T.viride trong môitrường bán ran bã khoai mmÌ -¿- + 2£ 2k EE+E+EE£E£EE£EEEEEEE2EEE121521 2121112212 xe 56Biểu đồ 3.6 Ảnh hưởng của tỷ lệ bỗ sung NH¿);SO/¿ lên kha năng sinh bào tửT.viride trong môi trường bán ran bã khoai mì + - 2+ 2+2 s+s£s+eszxerersered 57Biéu đồ 3.7 Anh hưởng của tỷ lệ bố sung H;PO¿ lên kha năng sinh bào tử T.viridetrong môi trường bán rắn bã khoai mÌ ¿- - 2 2 + 2x E+E+EE£E£EE+Ee£xeErerrerrrre 59
Trang 17MỞ ĐẦU
Đặt van dé
Sản xuất nông nghiệp ngày nay có vai trò quan trọng và trở thành tiêu điểmquan tâm không những trên phạm vi quốc gia mà còn trên qui mô toàn cầu Theo sốliệu tính toán từ cục thống kê năm 2012 ngành nông nghiệp đóng góp 22_ GDP[68] tuy nhiên sản xuất nông nghiệp lâu nay vẫn chưa chú trọng đúng mức việc bảovệ môi trường Việc sản xuất nông nghiệp sạch, nâng cao chất lượng nông sản nhămđảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm và thân thiện với môi trường đang là mục tiêuphân đâu của ngành nông nghiệp nói chung và nông dân nói riêng Một trong nhữngbiện pháp hữu hiệu để sản xuất nông nghiệp sạch là ứng dụng rộng rãi các chế phẩmvi sinh, phân vi sinh hay các loại phân hữu cơ vi sinh nhằm thay thế các hoá chất bảovệ thực vật và các loại phân hoá học đang là xu hướng tích cực trong chiến lược pháttriển một nên nông nghiệp theo hướng hữu cơ hiệu quả và bên vững
Hiện nay nhiều chế phẩm vi sinh đã được thương mại hóa Thành phân vi sinhvật trong các chế phẩm rất đa dạng và khác nhau ở mỗi cơ sở sản xuất như chế phẩmBioactive của Pháp gồm chủ yếu vi khuẩn thuộc giống Bacillus, trong EM-1 củaNhật lại gồm nhiều chủng thuộc các giéng Lactobacillus, Acetobacter, xạ khuẩn,nắm men, vi khuẩn quang hợp Các nhà nghiên cứu đã sử dụng chất mang từ chấtthải khác nhau của ngành nông nghiệp ngày càng tăng và có hiệu quả tương đối tốt
như bã mía, mụn xơ dừa, bã khoai mì Trong khi đó tình trạng bã khoai mì thải ra do
các nha máy, cơ sở sản xuất tinh bột ngày càng nhiều Toàn quốc năm 2011 cókhoảng 62 nhà máy chế biến tinh bột khoai mì và trên 2000 cơ sở chế biến khoai mìlát, tinh bột khoai mì thủ công có công suất dưới 10 tấn củ tươi ngày nam rai rác ởhau hết các tỉnh trồng khoai mì như Tây Ninh va Dong Nai [13] và dé sản xuất 250-300 tân củ khoai mì tươi thì thải ra khoảng 280 tân bã khoai mì ướt [62]
Quá trình xử lý và lên men bã khoai mì lâu nay vẫn theo những phương pháptruyền thong như phơi nang trên những ngoài đồng ruộng, lên men bê mặt và ủ dong.Những phương pháp này dễ gây ra mùi hôi thối do bã khoai mì chứa nhiều hàm
Trang 18lượng tinh bột và cellulose cao mà những chất này ở độ 4m cao sẽ thích hợp chonhững vi sinh vật có hại, gây độc xâm nhập, sinh sản và phát triển Dẫn chứng choviệc ô nhiễm môi trường, “Theo UBND tỉnh Tây Ninh thì ngày 20/09/2013 đã banhành quyết định tạm đình chỉ hoạt động doi với 11 doanh nghiệp, cơ sở chế biến tinh
bột khoai mì trên địa bàn, nguyên nhân là do các doanh nghiệp không thực hiện
đúng và day du quy trình xử lý chất thải và gây ô nhiễm môi trường” [73] Với số
lượng bã khoai mì thải ra lớn như vậy, việc tìm ra phương pháp lên men, xử lý nhanh
và có hiệu quả nguồn nguyên liệu này không những theo yêu cau cho các nhà máy,cơ sở sản xuất tinh bột khoai mì ma còn có ý nghĩa kinh tế - xã hội đáng kề, vi đây làmột loại chất thải có hàm lượng cơ chất sinh học cao với tiềm năng và triển vọng
ứng dụng của nó.
Bên cạnh đó, nam Trichoderma viride được xem như là nguồn kiểm soát sinhhọc, chúng tiết ra nhiều loại kháng sinh để ngăn ngừa và tiêu diệt một số nâm bệnh
như Pseudoperonospora, Pythium ultimun, Phytophthora, Rhizoctonia solani,
Rhizopus Thêm vào đó, chúng còn có khả năng tong hop các enzyme như
cellobiase, cellulase, endo 8-1-4-hydrolase, endo 1,3 cellulase, endo l,3
B-glucanase, endo 1,3 B-xylanase, exo-B-glucanase, xylanase, chitinase, protease,
amylase va pectinase Do đó, Trichoderma viride được ứng dung rộng rãi trong lĩnh
vực bao vệ thực vật, kích thích tăng trưởng cây trồng và lĩnh vực bảo vệ môi trường.Vì vậy trong đề tài “Thử nghiệm tạo chế phẩm Trichoderma viride bằng phươngpháp lên men bán ran bã khoai mì trong hệ thong thùng quay” được nghiên cứusâu về các đặc điểm sinh học, tối ưu hóa các điều kiện nuôi cây để thu nhận số lượngbào tử nam Trichoderma viride cao nhất và thử nghiệm sản xuất chế phẩmTrichoderma viride trong hệ thống thùng quay nhăm hướng tới một sản xuất chếphẩm có giá trị cao ở quy mô công nghiệp Đông thời dé tài cũng góp phan một giảipháp xử lý bã khoai mì đang gây ô nhiễm môi trường hiện nay
Mục tiêu nghiên cứu
Tạo chế phẩm Trichoderma viride trên chất thải bã khoai mì có giá trị caoGóp phần một giải pháp xử lý bã khoai mì
Trang 19Nội dung nghiên cứu
Phân tích thành phân hóa học: Độ ẩm, pH cacbon tổng SỐ, đạm tổng số, hàmlượng cellulose, tinh bột và các chat khoáng trong nguyên liệu bã khoai mì trước khinuôi cấy tạo sinh khối
Khảo sát đặc điểm sinh hoc của chủng giống Trichoderma viride: Kiểm trakhả năng phân giải cellulose, tinh bột và xây dựng đường cong sinh trưởng của nắmTrichoderma viride trên môi trường dịch thé Czapek Dox
Khảo sát các điều kiện tối ưu của Trichoderma viride cho quá trình lên menbán răn
Quy hoạch thực nghiệm các điểm tối ưu.Thử nghiệm quá trình sản xuất chế phẩm Trichoderma viride bang phươngpháp lên men bán rắn bã khoai mì trong hệ thống thùng quay
Trang 20CHƯƠNG 1 TONG QUAN TÀI LIEU
1.1 TONG QUAN VE NAM TRICHODEMA VIRIDE
Loài: Trichoderma viride [67].
Hình 1.1: Khuẩn ty va cơ quan sinh bào tử của Trichoderma viride [39]
Trang 21Chung nắm Trichoderma được phát hiện đầu tiên bởi Persoon vao năm 1794,vào thời điểm đâu tiên này ông đã mô tả được 3 loài:
Trichoderma caesium Pers (1794).Trichoderma nigrescens Pers (1794).Trichoderma viride var viride Pers (1794).
Từ năm 2000 trở lại đây đã phat hiện thêm khoảng 50 loài mới Cho đến nayđã có trên 150 loài nam Trichoderma được mô tả
1.1.2 Đặc điểm hình thái của Trichoderma virideTrichoderma viride là một loại nam bat toàn, không có giai đoạn sinh sản hữutính, mà là sinh sản vô tính băng cách bào tử phân bào Hau hết các loài namTrichoderma có hình thái rất giéng nhau và được xem xét nhiều năm đó làTrichoderma viride [44] Tuy nhiên, mức độ giống nhau về hình thái không liênquan mật thiết về mặt phát sinh chủng loài
Khuan lạc của nắm Trichoderma viride ban đầu có màu trang trong suốt, sauđó có màu xanh lục do bào tử được hình thành Khuẩn lạc phát triển nhanh trên môitrường thạch, có thé đạt từ 2 — 9cm sau 4 ngày nuôi cấy ở nhiệt độ 20°C Sự hìnhthành khuẩn lạc kết lại thành chùm hoặc tỏa rộng ra hơn, màu xanh xám Mặt tráikhuẩn lạc không màu hoặc màu vàng nhạt Nhánh thường ở dạng đôi hoặc đơn hoặc
mọc vòng, thường ngoăn ngoèo.
Soi nam Trichoderma phân nhánh mạnh, thường được hình thành ở dạng gannhư vòng tròn đồng tâm Các nhánh sợi nâm thường mọc tạo gốc với trục chínhkhoảng 90 độ Phần ngọn sợi nắm thường có dạng như ngọn cây thông hay kim tự
tháp.
Cudéng bào tử có hình dạng chùm, phân nhánh liên tục, ở cuối nhánh pháttriển thành một khối tròn mang các bào tử trần không có vách ngăn, liên kết với nhauthành chùm nhỏ ở dau nhánh nhờ chất nhay và mỗi nhánh kết thúc bởi một thể bình.Đính bào tử hình câu, đường kính 3,6 - 4,5um, có màu xanh lục, có vách xù xì Bàotử hình cầu, màu xanh đậm, kích thước từ (4 - 5)x(2,5 - 3) um [16]
Trang 22Hình 1.2: Trichoderma viride trên môi trường M2YA [66]
1.1.3 Đặc điểm sinh lý, sinh hóa của Trichoderma viride
Trichoderma là một giống nam hoại sinh trong dat và nó có khả năng sử dụnghỗn hợp nguồn carbon và nitrogen Nguôn carbon và năng lượng được Trichodermasử dụng là monosaccharide và disaccharide, cùng với hỗn hợp polysaccharide,purine, pyrimidine, axit amin, tannin và catechin Trichoderma viride có thé sử dụngcả hai ngu6n nitrogen don giản va phức tap, và tang trưởng mạnh khi sử dung nito ở
các dạng ion amon [39].
Các ion kim loại khác với nông độ thấp cũng rất quan trọng cho sự tăngtrưởng, trong khi nồng độ cao lại ức chế sự tăng trưởng Thêm vào đó, nồng độ Cd**và Hg”” ở 1 — 10mM sẽ ức chế Trichoderma viride tăng trưởng và hình thái không
bình thường [39].
Ngoài ra, muối, các nguồn sulfur và các hỗn hợp như vitamin cũng có ảnhhưởng đến khả năng sinh trưởng cua Trichoderma Đặc biệt, muối NaCl sẽ làm giảmsự sinh trưởng và phát triển một số loài 7richoderma [71]
Trichoderma viride sinh trưởng ở nhiệt tối thiểu 0C, tối ưu 20 đến 28°C, tốiđa 30 - 37C và pH từ 1,5 đến 9, pH tối ưu tại 4,5 đến 5,5 [71]
Trang 23Trichoderma viride có khả năng tống hợp các enzyme như cellobiase,
cellulase, endo B-1-4-hydrolase, endo 1,3 B-cellulase, endo 1,3 B-glucanase, endo 1,3
B-xylanase, exo-glucanasexylanase, chitinase, protease, amylase va pectinase [71].
1.1.4 Các cơ chế phòng trừ sinh học của nam Trichoderma d6i khang với nam
bệnh
Trichoderma có khả năng sông trên nhiều loại nấm bệnh quan trọng trênnhiều loại cây trồng như Fusarium spp., Pythium, Rhizoctonia solani, Scerotiumrolfsii Sự tương tác đối kháng giữa Trichoderma và các loại nam khác được theo cáccơ chế như ký sinh lên cơ thể của nâm bệnh, tiết ra các chất kháng nắm bệnh, cạnhtranh dinh dưỡng và không gian với nâm bệnh Những cơ chế này không tách biệtnhau và cơ chế đối kháng thực tế là một trong những loại cơ chế này
Theo Pates và ctv 1999 , cho răng chủng Trichoderma viride có một hoạtđộng quan trong là tiết ra enzyme dé tan công hoặc loại bỏ độc tố được tông hợp bởi
các tác nhân gây bệnh [57|.
Cơ chế ký sinh: là một quá trình phức tạp qua 4 giai đoạn:
+ Khi nam Trichoderma phát hiện nam bệnh thi nó tăng nhanh về hướng nắm
bệnh đê tiép xúc với nâm bệnh.
+ Nhận dạng đặc hiệu, có lẽ trung gian bởi lectin trên bé mặt tế bào của cả tácnhân gây bệnh và nam đối kháng
+ Tiệp theo xảy ra quá trình “giao thoa sợi nam” của sợi nâm Trichoderma
quấn quanh và tăng trưởng dọc theo sợi nam bệnh
+ Cuối cùng là sự bài tiết các enzyme phân giải thành vách tế bào chất củanắm bệnh, nhờ đó mà nắm đối kháng Trichoderma xâm nhập vào bên trong sợi nambệnh, phá vỡ và tiêu diệt nằm bệnh Các hệ enzyme ngoại bào phân giải vách tế bàonam ký sinh thực vật gồm chitinase, B-glucanase va protease Trong đó, nhómendochitinase thuộc enzyme chitinase đóng vai trò quan trọng trong cơ chế enzyme
này vì sự cảm ứng đa dạng và thường xuyên hơn những nhóm exochitinase,chitobiosidase, chitobiase trong toàn hệ chitinase [28].
Trang 24Một số loại enzyme do Trichoderma tiét ra: endochitinase, glucanase
1,3-beta-glucosidase, chitobiosidase, trypsin, chymotrysin, cellulase, protease va lipase.
Trong đó endochitinase va glucanase 1,3-beta-glucosidase là 2 enzyme quan trọng
trong việc phân hủy vách tế bào của các loài nam, làm tăng kha năng đối kháng của
vào tính kháng nâm và nhóm hóa chat mà chúng gan két vào.
Những nghiên cứu trước đây đã chứng minh rang Trichoderma có thé ký sinhnam gây bệnh và sản xuất chất kháng sinh Weindling (1932) mô tả chi tiết cácmycoparasitism của một tác nhân gây bệnh nắm giảm xóc (Rhizoctonia solani) bởi
Các SỢI nắm của Trichoderma bao gồm: cuộn xung quanh các sợi nắm, xâm nhập,
phân hủy tế bào chủ Ông cũng mô tả một loại kháng sinh gây độc cho cảRhizoctonia solani và Sclerotinia americana, và đặt tên là gliotoxin Chat kháng sinhglovirin từ Trichoderma virens đã ức chế mạnh mẽ loài Pythium ultimun và các loài
Phytopthora [7].
Trang 25Cơ chế cạnh tranh dinh dưỡng và không gian
Cơ chế cạnh tranh dinh dưỡng cũng được cũng được coi là cơ chế có ý nghĩaquan trọng vì thiếu dinh dưỡng là nguyên nhân gây chết phố biến đối với vi sinh vật.Trichoderma có thé cạnh tranh nguôồn cacbon, nito và các yêu tố tăng trưởng khác.Khả năng sản xuất các enzyme của các loài khác nhau cụ thế là chúng cạnh tranhnguồn tài nguyên dinh dưỡng và không gian sống) Thêm vào đó, có những yếu tốkhác, chăng hạn như tỷ lệ tăng trưởng, sản xuất các chất kháng sinh trung gian vàmôi trường mà cụ thể là khả năng xâm chiếm nguôn tài nguyên trong cuộc cạnhtranh chéng lại các loài nắm khác Trichoderma tích cực trong cạnh tranh về dinh
dưỡng và không gian với những vi sinh vật khác thông qua định luật Gause [49].
Có các loại cạnh tranh như sau:
+ Sự cạnh tranh cho mô hoại sinh: Botrytis và Sclerotinia spp là mầm bệnhcơ hội tấn công vào mô thực vật lão hóa hoặc chết và được xem như nguon dinhdưỡng, từ đây tiếp tục tấn công vào những mô khỏe mạnh hi đã xử lýTrichoderma, chúng làm suy yếu, làm chậm sự hình thành khuẩn lạc của Botrytis
vào mô thực vat Sau đó làm giảm mức độ bệnh trên cây.
+ Sự cạnh tranh do chất dịch rỉ từ hạt: Bệnh chết nhát gây ra bởi Pythiumultimum ở một số loại hat ngũ cốc, rau quả được xuất phát bởi sự đáp ứng nhanhchóng của nấm bệnh đối với dịch ri hạt Túi bào tử của Pythium nảy mam và xâmnhiễm vào hạt giống trong vài giờ khi Pythium đã tràn vào trong đất Khi hạt giốngđã được xử lý với Trichoderma làm giảm sút sự nảy mam của túi bào tử Pythium
+ Sự cạnh tranh trên vết thương: Xử lý vết thương gây ra do cắt xén bởiTrichoderma, xử lý bằng cách phun xịt để kiểm soát mầm bệnh gây bạc lá(Chondrostereum purpureum) Thể Trichoderma dua vào, được chứng minh có khảnăng mọc khuẩn lạc trên cây vừa bi cat và ngăn ngừa sự xâm nhiễm của mam bệnh ởrễ (Amillaria luteobubalina) Trichoderma còn có khả năng ngăn ngừa sự xâm nhiễmBotrytis vào vết thương bị cắt trên cây cà chua trong nhà kính gây nên bệnh thối
thân.
Trang 261.1.5 Ứng dụng của Trichoderma viride1.1.5.1 Ứng dụng trong lĩnh vực bảo vệ thực vật
Việc sử dụng quá mức thuốc trừ sâu hóa học không những chỉ gây ra ô nhiễmmôi trường mà còn làm chai đất Thuốc trừ sâu có tác dụng khi sử dụng ở những lầnđầu nhưng sau đó sâu hại có thê đề kháng lại thuốc Bên cạnh đó, thuốc trừ sâu hóahọc có thé tiêu diệt cả các loài thiên địch và ảnh hưởng đến hệ sinh thái của dat.Thuốc trừ sâu sinh học không những làm tăng dinh dưỡng trong đất ma còn 1a ngườibạn thân thiện và không ảnh hưởng đến vi sinh vật có lợi khác
Việc sử dụng các loài Trichoderma như là nguồn kiểm soát sinh học đã đượcnghiên cứu hơn 70 năm và được thương mại Nhiều chủng Trichoderma, chủ yếu là
Trichoderma harzianum, Trichoderma viride va Trichoderma virens đã xác định là
có tiềm năng ứng dụng trong kiểm soát sinh học và một số chi nắm gây bệnh thựcvật đã được kiểm soát bởi Trichoderma như: Armillaria, Botrytis, Chondrostereum,
Colletotrichum, Dematophora, Diaporthe, Endothia, Fulvia, Fusarium, Fusicladium,Monilia, Nectria, Phoma, Phytophthora, Plasmopara, Pseudoperonospora, Pythium,Rhizoctonia, Rhizopus, Sclerotinia, Sclerotium, Venturia, Verticillium [44].
Loài nam Trichoderma sp là một trong những loài nắm đứng dau của hệ visinh vật đất, nó có tính đối kháng cao và đã được nghiên cứu rộng rãi ở nhiều nướctrên thế giới Người dau tiên dé xuất sử dụng loài nâm đối kháng Trichoderma sp déphòng trừ nguôn bệnh hại cây trồng là Weidling Vào năm 1952, Wood thông báo vềtính đối kháng của T.viride đôi với nắm bệnh trên rau diếp là Botrytis cinerea Dùngnắm Trichoderma sp dé trừ nam hại Rhizoctonia sp gây bệnh lở cố rễ cây mới mọctừ hạt Từ đó các nghiên cứu về loài nam Trichoderma sp nhằm sử dụng chúng déphòng trừ bệnh hai cây trồng đã được tiến hành ở nhiều nước trên thé giới [54]
Ngoài hiệu quả trực tiếp trên các tác nhân gây bệnh cây trồng, nhiều loàiTrichoderma còn định cu ở bề mặt rễ cây giúp thay đổi khả năng biến dưỡng của câytrồng, nhiều dòng nắm đã kích thích sự tăng trưởng của cây trồng, gia tăng khả nănghấp thụ dinh dưỡng, cải thiện năng suất và giúp cây trồng kháng được bệnh [46]
Trang 27Mot sô nghiên cứu va ứng dung Trichoderma viride trong lĩnh vực bảo vệ
cây trong
Hiệu quả của việc ứng dụng động thời của nam Trichoderma viride và thuộctrừ nắm như quintozene, captan trên gốc cây cà chua bị thối đã được nghiên cứu ởSamaru, Nigeria từ năm 1978 - 1980 Cây trồng được xử lý băng sự kết hợp giữaT.viride và thuốc trừ nam cho thay không có bị bệnh thôi gốc của cây cà chua vào cảmùa khô lẫn mùa mua hi sử dụng riêng lẻ, thuốc trừ nằm kém hiệu quả [64]
Việc sử dung nam đối kháng T.viride dé phòng trừ nam Rhizoctonia solanigây bệnh lở cô rễ, nắm Sclerotium rolfsii gây bệnh héo gốc mốc trang cây khoai tâyvà đậu tương Xử lý giống khoai tây bằng 50g chế phẩm T.viride có 5x10’ bào tử/gcho 10kg củ khoai tây và trộn 200g chế phẩm T.viride có 5x10” bào tử/g vào phânchuông cho hiệu quả phòng trừ bệnh héo gốc mốc trang đạt 58,3% Đối với cây đậutương được phun chế phẩm T.viride có 5x10’ bào tử/g với liều lượng 15g/3lítnước/30m” ở giai đoạn cây con cho hiệu lực phòng trừ bệnh sau 21 ngày đối vớibệnh lở cô rễ đạt 75,5% và đối với bệnh héo gốc mốc trăng đạt 67.7% [30]
Một nghiên cứu khác, khi xử lý hạt ca chua va dưa chuột bang nắm đối khángT.viride trước nam bệnh Rhizoctonia solani thì hiệu lực phòng trừ bệnh lở cổ rễ càchua đạt 85,9% và ở dưa chuột đạt 77,8 , nhưng khi nắm đối kháng có mặt cùnghoặc sau nắm bệnh lở cô rễ thì hiệu lực phòng trừ thấp hơn [6]
Sử dung nam đối kháng T.viride kết hợp với phân viên nén có chứa hàmlượng đạm và kali cho cây bắp làm tăng diện tích lá, khả năng tích lũy chất khô vànăng suất, bệnh hại giảm đáng kế [23]
1.1.5.2 Ung dụng trong lĩnh vực bao vệ môi trường
Hiện nay, nguồn phê thải hữu cơ do các nhà máy công nghiệp chế biến thựcphẩm, các chất thải sinh hoạt và các phụ phẩm nông nghiệp thải ra là rất lớn Cáccellulose có thé bị thủy phân trong môi trường kiểm hay axit Tuy nhiên, thủy phânbăng phương pháp vật lý và hóa học này rất phức tạp, tốn k m và gây độc cho môitrường Trong khi đó, việc xử lý chất thải có nguồn gốc cellulose băng enzyme
Trang 28cellulase từ vi sinh vật có nhiều ưu điểm về cả kỹ thuật, kinh tế và môi trường Đốivới các chế phẩm vi sinh vật phân giải cellulose đã có nhiều công trình nghiên cứutheo hướng sử dụng các chủng có hoạt lực cellulase mạnh Nâm Trichoderma là loạinắm hoại sinh nên trong hệ sinh thái vi sinh vật đất Trichoderma đóng vai trò quantrọng trong việc phân hủy dư thừa thực vật cả trong đất, nhiều loài Trichoderma spp.phân hủy tốt nguôn cellulose [33] Nam Trichoderma có 3 enzyme chủ yếu phân hủy
cellulose là endoglucanase, exoglucanase và B-glucoside.
Một số nghiên cứu và ứng dụng Trichoderma viride trong lĩnh vực bảo vệ
moi trường
Kết quả thí nghiệm của Bower và Harper cho thay Trichoderma viride có thé
phân hủy 20% cellulose của cong rơm nguyên sau 84 ngày xử lý [36].
Theo Nguyễn Văn Vinh 2008 , môi trường thích hợp để cho Trichodermaviride sản sinh cellulase khi nuôi cây trên hỗn hợp cám tiêu mach: mun cưa 2:1 đãđược axit hóa và làm âm, nuôi cấy ở nhiệt độ 25 - 30°C trong 3 - 4 ngày [31]
Chế phẩm Trichoderma có hiệu quả xử lý rom ra nhanh trên đồng ruộng, phùhợp với điều kiện canh tác ở ĐBSCL, làm giảm tỷ lệ C N trong rơm ra còn 20,4 đến21,4 và gia tăng hàm lượng NPK Xử lý rom ra bằng chế phẩm góp phan giảmkhoảng 30% NPK phân hóa học và gia tăng năng suất lúa cũng như tăng hiệu quảkinh tế trồng lúa và cải thiện độ phì nhiêu đất Các mô hình cho năng suất lúa và lợinhuận kinh tế cao hơn so với canh tác theo nông dân, bình quân năng suất tăng 3,9 -
4.45% vào vụ Đông Xuân va 1,43 - 3,9% vào vụ Hè Thu và lợi nhuận tăng tương
ứng 13,5 - 15.2% và 10,3 - 19,1% [19].
Trong vỏ cả phê chứa một lượng lớn cellulose và lignin là những hợp chấthữu cơ khó phân hủy trong điều kiện bình thường nên việc sử dụng nắm mốcTrichoderma viride va Aspergillus niger dé sinh tong hợp cellulase và pectinase làm
cho qua trinh phan huy vo ca phé xay ra nhanh hon, vo ca phé phan huy trong 14
ngày, 60 độ am, 8% giống [24]
Trang 291.2 BA KHOAI MI1.2.1 Thành phan hóa học bã khoai mì
Bã khoai mì là một trong những phụ phế phẩm được thải ra được từ quá trìnhtách tinh bột khoai mì của các nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì Hiện nay ngànhchế biến tinh bột khoai mì rất phát triển, sản phẩm chủ yếu là tinh bột dùng chongành thực phẩm Ba khoai mì chứa một tỷ lệ đáng kế về tinh bột va cellulose, ngoàira còn có các thành phan khác như protein, pectin, lignin, chất b o và tro Hàm lượngcủa các thành phan này phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu khoai mì ban đầu, quytrình công nghệ sản xuất tinh bột khoai mì
Bảng 1.1: Thành phần hoá học của bã khoai mìThành phần Bã khoai mì
Xử ly bã khoai mì là van dé khó khăn của công nghiệp sản xuất tinh bột do
hàm lượng nước trong bã khoai mì rât cao nên quá trình sây khô và vận chuyên bãkhoai mì ít hiệu quả va tôn kém nhiêu chi phí Một sô cơ sở chê biên nhỏ vat bã sơ
Trang 30bộ rồi phơi 5 - 7 ngày nang vào mùa khô hoặc 10 - 15 ngày vào mùa mưa dé bán bãkhô cho cơ sở chế biến thức ăn chăn nuôi Bã khoai mì được phơi trên những cánhđồng lớn với thời gian dài, độ âm và dinh dưỡng cao như vậy, đó chính là điều kiệntốt cho việc nhiễm khuẩn, vi sinh vật gây hại xâm nhập, sinh sản và phát triển Kếtquả sinh mùi khó chịu và ảnh hưởng đến môi trường xung quanh.
Tại một số địa phương có nhà máy sản xuất tinh bột khoai mì, người dân sinhsông khu vực lân cận, hăng ngày họ phải chịu mùi hôi thối nồng nặc của bã khoai mìngâm ủ, phơi và vận chuyển vung vãi trên đường Dẫn chứng cho việc này, vào ngày30/3/2012, UBND tinh on Tum đã có công văn yêu cau các doanh nghiệp dừng sửdụng hai sân bay Phuong Hoang dé phơi bã khoai mì gây mùi hôi thối, ô nhiễm môitrường, ảnh hưởng đến đời sông của hon 500 hộ dân và hoc sinh của ba trường mamnon, tiểu học và THCS xã Tân Cảnh
Hình 1.4: Bã khoai mì phơi và chất thành đồng quanh khu dân cư tại xã Sa Nhơn,
huyện Sa Thay, Tinh Kon Tum [75]
Với sự phát triển hiện tại và trong tương lai của ngành công nghiệp sản xuấttinh bột Việt Nam nói riêng và thé giới nói chung thì khối lượng bã mì thải ra sẽ tíchtụ ngày càng nhiều, gây nên những nguy cơ về ô nhiễm môi trường, sức khỏe ngườidân bị giảm sút và cuộc sống của họ bị xáo trộn
Trang 311.2.3 Một số ứng dụng của bã khoai mì
Phụ phẩm nông nghiệp như bã khoai mì là nguồn năng lượng tái tạo hàngnăm Mặt dù bã khoai mì có chứa nhiều carbonhydrate, việc sử dụng trực tiếp là rấtkém hiệu quả do hàm lượng protein ít và tiêu hóa kém Tuy nhiên, việc sử dụng tốtchất thải nông nghiệp là để cung cấp nguyên liệu cho quá trình xử lý băng sinh họcvà sẽ giải quyết van dé ô nhiễm môi trường đến mức tốt nhất [62] Một số quy trìnhsử dụng bã khoai mì để sản xuất các sản phẩm có hiệu quả và giá trị cao như: sản
xuât thức ăn gia súc, sản xuât chat thơm, sản xuât phân bón hữu cơ vi sinh v.v.1.2.3.1 Sản xuât thức ăn gia súc
Ba khoai mì có khả năng hấp thu một lượng nước lớn có thé đạt đến 75 độam Củ khoai mì có chứa hàm lượng chat cyanide nhưng bã khoai mi thì không chứahàm lượng này Tuy nhiên hàm lượng nitơ nghèo làm cho chúng không thé làm thứcăn cho gia súc nhưng qua quá trình lên men với nam Trichoderma viride (tỷ lệ 0.2%)dé phân giải cellulose trên bã khoai mì với với 4m độ 60%, pH = 6, đồng thời phốitrộn với bã ndm men (1:1 w/w) đã tự phân để tang ham lượng protein cho chế phẩm
có hàm lượng nito axit amin 7,78 g/l, hàm lượng protein 14% [29].
U chua là biện pháp phù hop dé bao quan bã khoai mi làm thức ăn cho gia súcnhai lại trong điều kiện nông hộ Chat lượng bã khoai mi sau khi ủ không giảm nhiềuso với bã khoai mì tươi Có thể bảo quản bã khoai mì với mudi 0,5% hoặc muối0.5% + rỉ mật 3% hoặc muối 0,5% + cám gạo 3% Giá trị pH của các khối ủ giảmnhanh trong 10 ngày đầu và 6n định ở mức thấp sau 21 ngày sau khi ủ Hàm lượngaxit cyanhydric (HCN) giảm đáng kế sau 21 ngày ủ nên có thé sử dung một lượnglớn bã khoai mì ủ trong khẩu phan cho gia súc nhai lại mà không gây ngộ độc [29].1.2.3.2 Sản xuất chất thơm
Một trong những ứng dụng của lên men bã khoai mì là sản xuất các hương vịvà hợp chất thơm Nghiên cứu tạo các sản phẩm hương trái cây từ lên men bán rắntrên môi trường bã khoai mì kết hợp với bã táo hay bã đậu nành bởi chủng giốngCeratocystis fimbriata Ngoài sản phẩm hương trái cây, còn có các thành phân khác
Trang 32như axit, rượu, aldehyde, xeton và este [37] Ngoài ra, khi Rhizopus oryzae phát triển
trên môi trường bã khoai mì thêm bột đậu nành (ty lệ 5:5, w/w), thu được các hợp
chất CO, cao nhất (200 ml/I) và các hợp chất hương khác như ethanol >80%),acetaldehyde, 1-propanol, ethyl propionate và 3-methyl butanol và các hop chat nayđược sinh ra nhiều nhất trong khoảng 20 - 36 giờ [39]
Ethanol có thể được sử dụng như một loại nhiên liệu, chủ yếu là nhiên liệusinh học thay thé cho xăng Van dé nghiên cứu nhiên liệu sinh học thay thé cho xăngcũng được nhiều nước trên thế giới quan tâm từ lâu Ba khoai mi được thải ra từ cácnhà máy sản xuất tỉnh bột chứa hàm lượng tinh bột rất cao (60%) và cellulose (20%)dùng phương pháp đường hóa ham lượng tinh bột va cellulose để sản xuất ethanolbăng cách sử dụng nam men Saccharomyces cerevisia Kyokai K7 Quá trình chuyểnhóa tinh bột bằng một phản ứng thủy nhiệt (140”C/1giờ) và thủy phân cellulose bằngnam Trichoderma reesei, kết quả cho sản phẩm ethanol đạt 91% [50]
1.2.3.3 Sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh
Do chứa nhiều chất hữu cơ cao nên bã khoai mì thường được sử dụng làmphân bón cho cây trồng Tuy nhiên, nếu bón trực tiếp thì không mang lại hiệu quảcao mà còn làm ô nhiễm môi trường nên một số nghiên cứu hiện đang tìm cách táichế nguén bã thải này thành phân bón hữu cơ vi sinh Theo nghiên cứu của LươngHữu Thanh và Nguyễn Kiểu Bang Tâm (2011), đã dùng chế phẩm vi sinh vậtTrichoderma viride dé xử lý bã khoai mì Kết quả cho thấy, sau 45 ngày ủ, bã khoaimì có màu nâu, tơi xốp, không có mùi, độ pH trung bình, hàm lượng chat hữu cogiảm hơn 50_ và không có các vi sinh vật gây bệnh Đặc biệt, thành phan cellulosecủa bã khoai mì đã phân hủy cao va đảm bảo an toàn đối với cây trồng [20]
Theo nhóm nghiên cứu thuộc Viện Sinh học Nhiệt đới, TpHCM, công nghệ
sản xuất cồn ethylic từ khoai mì, ngoài sản phẩm chính là côn, nhà sản xuất còn cóthé thu thêm nhiều sản phâm khác có giá trị kinh tế như khí CO, lỏng thu được trongquá trình lên men chuyến sang giai đoạn chưng cất cồn 94,5% Từ nguén nước thải
còn có thê chê tạo phân vi sinh và than bùn.
Trang 331.3 CHE PHAM VI SINH1.3.1 Khái niệm về chế phẩm vi sinh
Chế phẩm vi sinh vật là những chế phâm có chứa một hay nhiều chủng vi sinhvật sống có ích và có hoạt tính sinh học cao đã được tuyển chọn có sức sống cao,chúng tổn tại và phát triển trong một chất mang vô trùng Hàm lượng vi sinh vật hữuích thường dat 107 — 10” tế bao/g và nó cũng được sử dụng như là phân bón vi sinhvật Chế phẩm vi sinh giúp tăng cường sự cung cấp chất dinh dưỡng từ đất cho câytrồng, cung cấp chất điều hòa sinh trưởng, cung cấp kháng sinh để giúp cây trồng cókhả năng chống chịu các loại sâu bệnh, góp phan nâng cao năng suất, phẩm chấtnông sản và tăng độ màu mỡ của đất
Có nhiều nhóm vi sinh vật có ích bao gom vi khuẩn, nam, xa khuẩn, trong sốđó quan trong là các nhóm vi sinh vật có định đạm, hoà tan lân, phân giải chất hữucơ, kích thích sinh trưởng cây trồng và vi sinh vật đối kháng các loại vi sinh vật cóhại không mong muốn khác
1.3.2 Phân loại chế phẩm vi sinh1.3.2.1 Chế phẩm vi sinh có định dam
Nito là nguyên tố tro khó liên kết hóa học với các nguyên tô khác Nếu khôngcó chất xúc tác và các điều kiện đặc biệt khác, nó không ngừng bị chuyên hóa trong
một chu trình kh p kín do các tác động sinh học hay hóa học khác nhau Dưới tác
động của các hoạt động hóa học hoặc sinh học, nitơ phan tử được chuyển hóa thànhđạm vô cơ, tiếp theo chuyến hóa thành đạm thực vật hoặc động vật thông qua quátrình đồng hóa
Nitơ đồng thời cũng là yếu tố dinh dưỡng vô cùng quan trọng không chỉ vớicác sinh vật bậc cao mà cả với các sinh vật nhỏ bé mà mắt thường không nhìn thấyđược Dé cây trồng có thé sử dụng nguồn tài nguyên này làm chat dinh dưỡng, nitokhông khí phải được chuyến hóa thông qua quá trình cố định nitơ, trong đó nitơ phântử được đồng hóa và chuyên thành amon Quá trình cố định nitơ có thé xảy ra nhờcác tác nhân vật lý, hóa học hoặc sinh học, trong đó người ta quan tâm nhiều đến quá
Trang 34trình cô định đạm sinh học vì hiệu quả và tính an toàn của nó đôi với môi trường[72].
Một số loại vi sinh vat chủ yếu có khả năng cố định nitơ gồm:
Nhóm vi sinh vật tự do cố định nitơ: Azotobacter, Beijerinckia,
có nhiều đặc điểm tốt như khả năng cô định đạm cao, kha năng cộng sinh tốt Công
nghệ sinh học cũng giúp tao ra những chung vi sinh vat có đặc tính cạnh tranh cao
với các loài vi sinh vật trong đất Mặt khác, công nghệ sinh học đã cho ph p các nhàkhoa học tách được gen quy định đặc tính cố định đạm từ vi khuẩn và dem cay vàonhân tế bào cây trồng, làm cho một số loài cây trồng cũng tạo được khả năng cố địnhđạm như vi khuẩn
Một số tác dụng của chế phẩm vi sinh vật có định đạm:
Tăng cường cung cấp đạm cho cây trồng.Tăng cường sự có định nitơ của khí trời nhằm cung cấp thêm đạm chocây trồng
Nâng cao năng suất từ 10 đến 15% và phẩm chất nông sản, duy trì vàcải tạo độ phì nhiêu của đất
Cung cấp các chất kháng sinh phòng chống sâu bệnh hại [69].1.3.2.2 Chế phẩm vi sinh hoà tan lân
Cây chỉ có thể hút được lân từ đất dưới dạng hoà tan trong dung dịch đất Lânở dạng khó tan trong đất cây không hút được Lân có tác dụng thúc day quá trìnhphát triển và tăng khả năng chống chịu của cây trồng Thiếu lân, sự hình thành tế bào
Trang 35mới bị chậm lại, cây còi cọc ít phân cành, đẻ nhánh, lá có màu xanh lục, không sáng,
năng suất cây trồng bị giảm sút nghiêm trọng, ngay cả khi được cung cấp đủ nitơ
Vị sinh vật phân giải lân, vi sinh vật chuyển hóa lân (Phosphate SolubilizingMicroorganisms - PSM) là các vi sinh vật có khả năng chuyển hóa hợp chat lân khótan thành dạng dễ tiêu cho cây trồng sử dụng Các vi sinh vật phân giải hợp chất lânkhó tan được biết đến nay là các loài: Pseudomonas, Micrococus, Bacillus,
Flavobacterium, Penicillium, Sclelotium, Aspergillus Những vi sinh vật này không
chỉ phân giải canxi phosphat mà cả nhôm phosphat, săt phosphat và các dạng khác.Vi sinh vật không chỉ chuyển hóa lân vô co, mà còn có kha năng khoáng hóa các hopchất lân hữu cơ tạo ra sản phẩm mà cây trồng có thé hap thu được [72]
Một số tác dụng của chế phẩm và phân vi sinh vật phân giải lân:
Tăng cường cung cấp thêm lân dễ tiêu
Phát huy hiệu quả của phân lân.
Tăng cường sức hoạt động của các loại vi sinh vật khác trong đất.Cung cấp các chất điều hòa sinh trưởng
Cung cấp các chất kháng sinh phòng chống sâu bệnh hại [69].1.3.2.3 Chế phẩm vi sinh phân giải kali
Đây là chê phâm có chứa các chủng vi sinh vật nam mộc, nam men, vikhuân, xạ khuân , trong quá trình sinh trưởng va phát triên tiệt ra các hop chat axitvô cơ yêu, axit hữu cơ, các proton có khả năng hòa tan các khoáng vật chứa silicat
trong đất, đá để giải phóng ion kali và silic vào môi trường
Các nhóm vi sinh vật có hoạt lực phân giải kali như Pseudomonas sp.,Bacillus sp., Penicillium sp
Kali là một nguyên tổ rất linh động và tổn tai trong cây dưới dạng ion Câyhút các loại muối kali dễ tan, góp phan tăng năng suất và phẩm chất nông sản Ngoàira nó còn cung cấp chất điều hòa sinh trưởng và chất kháng sinh cho cây trồng Phốihợp với các vi sinh vật khác trong dat dé cải thiện tính chat dat [72]
Trang 361.3.2.4 Chế phẩm vỉ sinh phân giải celluloseTrong thiên nhiên có nhiều nhóm vi sinh vật có khả năng phân hủy cellulosenhờ có hệ enzym cellulase ngoại bảo nhưng chủ yếu là các chi thuộc nhóm vi khuẩnhiểu khí, vi khuẩn ki khí, các xạ khuẩn hiểu khí và các vi nam Các vi sinh vật hiểukhí có khả năng phân giải cellulose thuộc về các chi: Arzotobacter Achromobacter,Pseudomonas, Actinomyces, Trichoderma nhưng thực tế, trong nghiên cứu người tathay Bacillus, Fravobacterium, Pseudomonas và Trichoderma là các chi phân lập
được có tan suât cao nhat.
Có nhiều công trình nghiên cứu theo hướng sử dung các chủng có hoạt lựcmạnh để phân giải rác thải, phân chuồng hay phụ phế phẩm nông nghiệp để làmphân bón cho cây trồng nói chung và cây lúa nói riêng Theo Trần Thị Thanh Thuầnvà Nguyễn Đức Lượng (2009), khi đã kết hợp 2 chủng nắm mốc Trichoderma virideva Aspergillus niger dé sinh tong hop enzyme cellulase và pectinase làm cho quá
trinh phan huy vo ca phé xay ra nhanh hon [24].
Theo Hà Thanh Toàn (2010), cho biết sau khi dùng chế phẩm sinh học gồmhỗn hợp nam Trichoderma và các nhóm vi khuẩn phân hủy cellulose, tinh bột,protein giúp xử lý rác thải hữu cơ hiệu quả cao, đạt các thông số mong đợi như trọnglượng khô mat di, tỷ lệ C/N của khối rác ủ cũng như tống lượng khí CH, và CO; sinhra thập Chế phẩm sinh học thúc day quá trình min hóa và thời gian ủ rác thải hữu cothành phân hữu co bán thành phẩm chỉ trong 21 ngày thay vì phải k o dài hơn 28đến 35 ngày) [27]
Một số chế phẩm vi sinh phân giải cellulose như chế phẩm sinh học BIMAcủa Trung tâm Công nghệ Sinh hoc Tp Hồ Chí Minh, chế phẩm Vi-Ð của Công tythuốc sát trùng Việt Nam đang được sử dụng rộng rãi trong việc ủ phân chuồng bóncho cây trồng Việc sử dụng chế phẩm sinh học này thường đã đây nhanh tốc độphân hủy của phân chuông từ 2 — 3 lần so với phương pháp thông thường
Các chế phẩm sinh học của Viện Sinh học Nhiệt đới như BIO-F, chế phâm
sinh học chứa có xạ khuân Streptomyces sp., nầm moc Trichoderma sp va vi khuan
Trang 37Bacillus sp Những vi sinh vật này trong chế phẩm sinh học có tác dung phân hủynhanh các hợp chất hữu cơ trong phân lon, gà và bò, gây mat mùi hôi Trước đó, chếphẩm sinh học BIO-F đã được sử dụng để sản xuất thành công phân bón hữu cơ vi
sinh từ bùn day ao, vỏ cà phê và xử lý rác thải sinh hoạt [17].
1.3.2.5 Chế phẩm vỉ sinh đối kháng và kích thích tăng trưởng cây trồngNgày nay với xu hướng tới nền nông nghiệp an toàn và bền vững, chúng tadân thay thế các biện pháp hóa học trong nông nghiệp băng các biện pháp sinh họcnhư dùng các vi sinh vật đối kháng bệnh, kích thích tăng trưởng cây trồng.Trichoderma có khả năng tiêu diệt, khống chế, ngăn ngừa các loại bệnh hại cây trồnggây bệnh xi mủ, vàng lá, thối rễ, chết yêu, h o rũ như: Rhizoctonia solani, Fusatium,Pythium, Phytotpthora sp, Sclerotim rolfsii và một số chế phâm Trichoderma có tácdụng kích thích tăng trưởng cho cây trồng, tăng năng suất Chế phẩm Trichodermanày còn làm tăng kha năng nảy mam của hạt, tăng trọng lượng hạt, thúc day bộ rễcây phát triển mạnh
Một số chủng vi sinh vật như vi khuẩn Bacillus thuringiensis (Bt), nam đốikháng Trichoderma va nam ki sinh côn trùng như Beauveria bassiana, Metarhizium
anisopliae, Nomuraea rileyi va Streptomyces lydicus.
Một số chế phẩm được nghiên cứu va sử dung hiện nay+ Chế phẩm Bacillus thuringiensis (Bt), thuộc nhóm trừ sâu sinh học, cónguon sốc vi khuẩn, phố điệt sâu rộng và hữu hiệu đối với các loại sâu như sâu cuốnlá, sâu tơ, sâu xanh, sâu khoang, sâu ăn tạp và được Viện Bảo vệ Thực vật phối hợpvới Viện Công nghiệp Thực phẩm sản xuất từ 1990 - 2004, theo dự án cấp nha nướcKC-08-12, KHCN-02-07 và dự án NGO, chế phẩm Bt dat các thông số như sau: số
lượng bào tử đạt chuẩn Việt Nam từ 3 - 10 tỷ bào tu/g chế phẩm, độ âm đảm bảo từ
7 - 10%, pH trung tính, thời gian bao quản 6 - 12 thang.
+ Chế phẩm virus sâu xanh (NPV.Ha) trừ sâu xanh đục quả bông ở NinhThuận, Sơn La và sâu đục quả đậu, chế phẩm virus sâu khoang (NPV.S1) trừ sâukhoang hại rau, chế phẩm virus sâu keo da láng (NPV.Se) trừ sâu keo da láng hại
Trang 38hành, tỏi có hiệu quả phòng trừ các loại sâu hại trên diện tích vài trăm ha, tập trung ởNinh Thuận, Vĩnh Phúc, Hải Phòng và Thanh Hóa vào năm 1992 - 2004.
+ Chế phẩm nam Boverit, trừ sâu đo xanh hại cây đay ở Liên Khê, Khoái
Châu, Hưng Yên và ở Phúc Thọ, Đan Phượng, Hà Nội từ 1992 - 1994 trên diện tích
100 ha đạt kết quả tốt
+ Chế phẩm Nomuru, trừ sâu hai rau bắp cải vụ Xuân ở im Chung, Đông
Anh và đậu tương ở vụ Hè Thu ở Thanh Xuân, Sóc Sơn, Hà Nội vào năm 2013 đạt
kết quả tốt trên diện tích 1 ha
Khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng thuộc Đại học Cần Thơ cũng đãnghiên cứu và đưa ra 2 chế phẩm sinh học Biobac và Biosar có khả năng phòng trừ 2bệnh thường gặp trên lúa là đốm văn và cháy lá
Và một số chế phẩm khác như chế phẩm EM là vi sinh vật hữu hiệu(Effective microorganisms - EM Day là chế phẩm trộn lan một nhóm các loài visinh vật có ich trong đó có vi khuẩn axit lactic, một số nắm men, một số xạ khuẩn, vikhuẩn quang hợp, v.v [25]
1.3.3 Một số điểm cần chú ý khi sử dụng chế phẩm vỉ sinh vật
+ Chế phẩm phải dat mật độ vi sinh vật theo qui định hiện hành.+ Chế phẩm vi sinh thường có dạng bột màu nâu, đen, vì phần lớn các nơi sảnxuất đã dùng than bùn làm chất độn, chất mang vi khuẩn
+ Chế phẩm vi sinh được sử dụng bằng phương pháp áo hạt giống: Trộn vớicác hạt giống đã được làm âm, trước khi gieo hay pha với nước, rồi phun lên cây
+ Khi sử dụng các chế phẩm vi sinh cần xem kỹ ngày sản xuất và thời gian sử
dụng được ghi trên bao bì.
+ Chế phẩm vi sinh là một chế phẩm gồm một hay nhiều vi sinh vật sống, vìvậy nếu bảo quản trong điêu kiện nhiệt độ cao hoặc ở nơi có ánh nắng trực tiếp chiếuvào, thì một số vi sinh vật bị chết Do đó hiệu quả của chế phẩm bị giảm sút Canbao quan chế phâm vi sinh vật ở nơi mát va không bị ánh nang chiếu vào
Trang 391.4 PHƯƠNG PHAP LÊN MEN BE MAT BAN RAN1.4.1 Khái niệm phương pháp lên men bề mặt
Phương pháp nuôi cấy bề mặt là phương pháp tạo điều kiện cho vi sinh vậtphát triển trên bề mặt môi trường lỏng hoặc rắn Có thể dùng vi sinh vật hiếu khíhoặc yếm khí tùy tiện, nhưng phan lớn là dùng vi sinh vật hiểu khí Các môi trườngbán rắn trước khi nuôi cấy vi sinh vật cần được làm âm Vi sinh vật phát triển sẽ laynhững chất dinh dưỡng trong môi trường và sử dụng oxygen phân tử của không khí
để hô hấp Để đảm bảo cho vi sinh vật mọc déu trên bề mặt môi trường và sử dụng
được nhiều chất dinh dưỡng sinh ra enzyme, những lớp môi trường răn cần phảimỏng (chỉ dày khoảng 2 — 5cm Điều này dẫn đến một nhược điểm cơ bản củaphương pháp này cần phải có mặt băng sản xuất lớn và chi phí lao động chân tay
Hình 1.5: Sự sắp xếp của các hạt ran với độ 4m môi trường trong quá trình lên men
bán ran của nam [47]Phan lớn các quá trình lên men bán răn liên quan đến nâm sợi, một số ít liênquan đến vi khuẩn và nắm men Nuôi cây nắm mốc và một số vi khuẩn theo phươngpháp bé mặt để sản xuất enzyme thường dùng môi trường bán rắn, một số trườnghợp có thé dùng môi trường lỏng Nguyên liệu của các quá trình lên men bán rắnthường là các chất thải hay phụ phế phẩm nông nghiệp và chế biến thực phẩm, lựa
Trang 40chọn cho phù hợp để có lợi cho sự phát triển của vi sinh vật và sản phẩm mongmuốn Các chat thải và phụ phế phẩm bao gồm cám lúa mì, cám lúa gạo, bánh dau,bã táo, bã bia, bã củ cải đường, bã khoai mì hoặc hỗn hợp những nguyên liệu này[47] Các nguyên liệu này cần phải bố sung chat dinh dưỡng vào môi trường dé dambảo cho dinh dưỡng của vi sinh vật sử dụng trong quá trình nhân sinh khối Đối vớicác vi sinh vật hiểu khí cần phải có quạt thổi khí vô trùng Trong lên men bán ran,
ngoài yêu cau vê nguyên liệu thì độ âm rat can thiệt cho quá trình lên men.
Phương pháp lên men bán ran được sử dụng rộng rãi trên thé giới trong cáclĩnh vực như sản suất kháng sinh dùng trong chăn nuôi, sản xuất enzyme từ nắmmốc, làm tương và đường hóa tinh bột để sản xuất tượu ethanol từ nắm men
1.4.2 Ưu và nhược điểm của phương pháp lên men bề mặt
Phương pháp nuôi cây bề mặt có nhiều ưu việt hon so với nuôi cấy trên cácmôi trường dinh dưỡng lỏng như tốc độ tổng hợp của các enzyme cao hơn 5 - 6 lần,ngoài ra canh trường nhận được có độ 4m 40 - 50%, cho phép tiết kiệm đáng kếnguôn năng lượng say Tuy nhiên đến nay phương pháp nuôi cay vi sinh vật trên cácmôi trường bán rắn chưa được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp do chưa cónhững thiết bị tiệt trùng được cơ khí hoá đáng tin cậy
Hiệu suất và độ hoạt hóa của các chất hoạt hóa sinh học, thời gian quá trìnhnuôi cây chủ yếu phụ thuộc vào những yếu tổ sau: loại vi sinh vật, thành phan cau tửcủa môi trường dinh dưỡng, lượng và chất lượng của nguyên liệu cay, nhiệt độ nuôi
cay, mức độ thối khí của canh trường phát triển, cường độ đảo trộn, trao đổi khối và
trao đổi nhiệt
Quá trình lên men bề mặt đơn giản, dễ thực hiện, không liên quan đến cácthiết bị đắt tiền Do đó nó thích hợp dé tiễn hành ở địa phương, nông thôn và phùhợp với cơ chat rẻ tiền như chat thải nông nghiệp, kha thi về mặt kinh tế
1.4.3 Phân loại thiết bị nuôi cấy vi sinh vật trên môi trường bán rắn
Thiệt bị nuôi cây đê nuôi cây vi sinh vật trên môi trường bán ran là một trong
những yêu câu can thiết trong quá trình lên men, tùy thuộc vào mục dich thu sản